Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00003982

Дано:

два одинаковых нагревателя соединены параллельно
$V = 2$ л $= 2 \times 10^{-3}$ м³ (вода)
$\Delta T = 80$ °C
$t = 7$ мин $= 420$ с
$c = 4200$ Дж/(кг·°C), $\rho = 1000$ кг/м³
потерями пренебречь

Найти:

$P$ — мощность каждого нагревателя

Решение:

Два одинаковых нагревателя греют воду вместе, значит их мощности складываются — общая мощность вдвое больше мощности одного: $P_{\text{общ}} = 2P$.

Вся подведённая энергия идёт на нагрев воды (потерь нет), а мощность — это энергия за секунду:

$$P_{\text{общ}} = \frac{Q}{t} = \frac{c m \Delta T}{t}.$$

Массу воды найдём через её плотность и объём:

$$m = \rho V = 1000 \cdot 2 \times 10^{-3} = 2 \text{ кг}.$$

Теперь выражаем мощность одного нагревателя (общую делим на два) и подставляем числа:

$$P = \frac{c m \Delta T}{2t} = \frac{4200 \cdot 2 \cdot 80}{2 \cdot 420} = \frac{672000}{840} = 800 \text{ Вт}.$$